JP4216244B2 - 鋳造設備におけるスライドバルブ装置 - Google Patents

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Description

本発明は鋳造設備におけるスライドバルブ装置に係り、特にスライドプレートを固定プレートに所定の押圧力をもって圧接させるための押圧手段を備えたスライドバルブ装置に関する。
連続鋳造設備においては、溶融金属容器からの溶融金属の流出を制御する手段として、溶融金属容器の底部にその流出口を開閉するスライドバルブ装置が設けられている。
このスライドバルブ装置は、図３に本発明の実施形態として示している二層式の場合を参照して説明すると、溶融金属容器１の底部に固定される基枠２に固定プレート３が組み込まれ、この固定プレート３の下部に位置するスライドケース４内にスライドプレート５とシュートノズル６が支持され、上記スライドケース４を油圧または電動のシリンダ７により押し引きすることにより固定プレート３とスライドプレート５との各ノズル孔３ａ、５ａを合致または非合致とすることにより、溶融金属容器１からインサートノズル８を通じて流下する溶融金属の流出を制御するようになっている。なお前記シュートノズル６にロングノズル、浸漬ノズル等が嵌合される場合もある。
前記スライドケース４は、バネを用いた押圧手段により上方へ向け付勢されてスライドプレート５を固定プレート３に所定の押圧力をもって圧接させ、両プレート３、５のノズル孔３ａ、５ａからの溶融金属の漏洩や空気の侵入を防ぐようになされている。
上記のような基本構造を有するスライドバルブ装置の押圧手段は、例えば特許文献１にみられるようなバネ手段が採られている。
すなわちスライドケースを支持するケーシングフレームの下部から挿通する下部ピンと、固定枠の上部から挿通する上部ピンとを螺合接続し、この上部ピンの頭部と固定枠との間に圧縮バネを介在させ、このバネの弾発力により上部ピンの頭部を介して下部ピンを上方へ引き上げ、この下部ピンを介してスライドケースを支持するケーシングフレームを上方へ引き上げることによりスライドプレートを固定プレートへ所定の押圧力をもって押し付ける構造とされている。
しかして上記従来の押圧手段では、２個のピンを用い、これらを固定プレートおよびケーシングフレームに挿通させたのち両ピンを螺合して接続させなければならないので、組み立て時の手数が掛るばかりでなく部品点数が多くなり、かつスライドケースの引き上げ力を螺合接続されたピンに依存することになるので十分な強度を得るにはピンの太さを大きくしなければならず、必然的に圧縮バネの外径も大きくなって、押圧手段を組み込むためのスペースを大きく確保することが必要となるなどの問題点がある。
また他側はボルトでケーシングフレームを基枠に結合されるので、その締め具合いによっては片当りを生じ、固定プレートとスライドプレートとの接合摺動面の面圧を均一に保つことが難しく、漏鋼や空気の侵入を防ぐうえで好ましくない。
特公平１−３８５９２号公報
本発明は、固定プレートに対しスライドプレートの接合摺動面の面圧を均一に保つことを可能とするとともに押圧手段の部品点数を減らして構造を簡素化し、組み立てを容易としながらスライドケースの支持強度を上げ、安全性を高めることを課題とする。
上記課題を解決するための手段として本発明は、溶融金属容器の底部下面に固着される基枠内に組み込まれた固定プレートと、この固定プレートの下部にあって移動可能に設けられ内部にスライドプレートが組み込まれるとともにシュートノズルを懸吊支持するスライドケースと、このスライドケースを移動させる駆動手段とを備え、前記スライドケースを移動させて前記固定プレートのノズル孔に対し前記スライドプレートのノズル孔を合致・非合致とすることにより溶融金属の流出を制御するスライドバルブ装置において、前記基枠の側部に突設された突縁およびスライドケースの側部下面を抱含し得る断面略コ字状を有する左右一対の面圧負荷部材を具有し、この面圧負荷部材の上辺と前記基枠の突縁上面との間に弾性体が介装され、前記面圧負荷部材の下辺上面で前記スライドケースの側部を支持するよう構成され、前記スライドケースの両側部に前記面圧負荷部材の下辺上面に載置されて該スライドケースを移動自在に支持する少くとも片側２個ずつのローラが装着されており、前記弾性体の弾性力により前記面圧負荷部材の上方へ付勢し、その下辺でスライドケースを上方へ付勢して前記固定プレートとスライドプレートとの摺接面を所定の面圧をもって圧接させるようにしたことにある。
上記構成に伴い、スライドプレートやシュートノズルの交換を容易にする手段として、スライドケースの移動方向一側部に設けられた軸受部を前記基枠に固設されたシャフトに摺動自在に挿通して該スライドケースを外側へ旋回動自在に構成し、前記面圧負荷部材の下辺には一方のローラが該下辺の末端から外れるとき他方のローラが脱出する切欠部を形成し、前記下辺の末端および前記切欠部からローラが脱出したとき前記スライドケースが前記シャフトを中心に外側へ旋回するように構成することができる。
この場合、前記面圧負荷部材の下辺の末端および切欠部へ至る上面をこれら末端および切欠部へ向けて下り傾斜する傾斜面とすることが好ましい。
なお前記支持部材はスライドケースの側部に１個ずつあれば十分機能を果たせるが、片側複数個ずつ設ければ接合摺動面の面圧をより均一に保つことができるので好ましい。
また前記スライドケースをスライドさせる油圧シリンダ、電動シリンダ等の駆動源によるストロークを規定するストッパを備え、このストッパを進出作用させることにより溶融金属流出を制御するストロークに、ストッパを外したとき前記スライドケースを外側へ旋回動させ得るストロークにそれぞれ切り換えるようにすることが好ましい。
上記のほかに、前記面圧負荷部材とスライドケースの支持部材としてのローラとの配置関係を逆にした形態として、前記面圧負荷部材の下辺にローラを設けるとともに前記スライドケースの支持部材を前記ローラ上を移動可能とするレール状とし、この支持部材がローラ上に進入したとき面圧負荷部材を弾性体の弾性力に抗して圧下させ、固定プレートとスライドプレートとの摺接面間に所定の面圧が負荷されるようにする構成を含む。
本発明によれば、断面略コ字状を有する面圧負荷部材によりスライドケースのスライドプレートを固定プレートに所定の面圧をもって圧接させるための弾性体の保持機能とスライドケースの支持機能との双方をなさしめるようにしたので、部品点数が最小ですみ、組み立てが容易であり、特に面圧負荷部材は断面コ字状で強固な構造とすることができるのでスライドケースの支持強度を十分に得ることができる。
またスライドプレートやシュートノズルの交換のためにスライドケースを外側に旋回可能に構成するに当り、スライドケースを支える部材として前記面圧負荷部材の下辺をレールとして共用し得るので、特別なスライドケース用の支持レールを別設する必要がなく、これにより構成を煩る簡素に構成することができる効果が得られる。
図１は本発明によるスライドバルブ装置の一実施形態の側面図を、図２は同下面図を、そして図３は図２のＸ−Ｘ線、図４は同Ｙ−Ｙ線の各断面図を示し、図３は［背景技術］の項における説明に利用した図であり、符号はそのまま使用することとする。
上記スライドバルブ装置は二層式の場合の実施形態を示すもので、基本構成は前述の「背景技術」の項で説明した通り、溶融金属容器１の下面に装着される基枠２と、この基枠２の下位におかれるスライドケース４とを有し、基枠２内に固定プレート３が、スライドケース４内にスライドプレート５がそれぞれ組み込まれるとともにシュートノズル６が段部６ａにより懸吊支持されている。
このスライドケース４の一端部には、基枠２に装着された油圧または電動のシリンダ７のロッド７ａが連結され、このシリンダ７のロッド７ａの伸縮作動により固定プレート３とスライドプレート５とのノズル孔３ａ、５ａが合致する「全開位置Ａ」とノズル孔３ａ、５ａが非合致となる「全閉位置Ｂ」とにわたる押し引きと、スライドプレート５および／またはシュートノズル６の交換を必要とする際の「交換位置Ｃ」とに移動させるようになっている。
本発明においては、前記基枠２およびスライドケース４の両側部にこれら側部を抱含する断面略コ字状を有する剛体からなる面圧負荷部材１０、１０が設けられている。
前記基枠２の両側部の側面下方位置には、図４、図５にみられるように水平方向に張り出す突縁１１、１１が形成されており、この突縁１１の上面と前記面圧負荷部材１０の上辺１０ａの下面との間に弾性体の一例としての圧縮バネ１２がそれぞれ介装され、面圧負荷部材１０が上方へ付勢されている。なおこのバネはコイルバネに限らず、板バネ、竹の子バネ等であってもよい。
前記面圧負荷部材１０の下辺１０ｂはスライドケース４の側部下面に入り込んでおかれ、スライドケース４の両側部をそれぞれ受けとめるようになっている。
すなわちスライドケース４の両側部には支持部材として片側２個ずつのローラ１３１、１３２が軸着され、これらローラ１３１、１３２が前記下辺１０ｂの上面をレールとして転動自在に載置されているが、この支持部材は必ずしもローラに限られるものではなく、本発明に要求される機能を果たし得るものであれば他の部材であってもよい。
前記面圧負荷部材１０の下辺１０ｂには、スライドケース４を「交換位置Ｃ」へ移動させた際に図３において左側のローラ１３１が末端１０ｃから脱出するとき、他側のローラ１３２が脱出する切欠部１４が形成されており、前記末端１０ｃおよび切欠部１４に至る上面はこれら末端１０ｃおよび切欠部１４へ向けて下り傾斜する傾斜面１０ｄ、１０ｅとされている。
一方、前記基枠２の一側部にはシャフト１５が架設され、このシャフト１５に前記スライドケース４の同じ側の側部に突設された軸受部１６、１６が摺動および回転自在に嵌挿されてヒンジ部が構成されており、スライドケース４を「交換位置Ｃ」へ移動させたときローラ１３１、１３２が面圧負荷部材１０の下辺１０ｂの末端１０ｃおよび切欠部１４から脱出して図５に示すように前記シャフト１５を中心に外側へ旋回するようになっている。この旋回時には、スライドプレート５およびシュートノズル６を抜き外しやすい姿勢に傾斜した旋回形態となる。
前記基枠２とスライドケース４のロッド連結部４ａとの間にスライドケース４を通常の操業時に誤って「交換位置Ｃ」へ移動することがないようにするためのストッパ１７が進退操作自在に設けられている。
このストッパ１７は、その支持扞１８、１８が基枠２の側壁に摺動可能に挿通して支持され、支持扞１８、１８の外端に固設されたハンドル１９を持って押し引きすることによりストッパ１７を作用位置（進出位置）と非作用位置（退去位置）とをとらせるようになっており、ストッパ１７の進出時にはスライドケース４の移動限が規制されて「交換位置Ｃ」への移動を不可とし、ストッパ１７の退去時にはスライドケース４を「交換位置Ｃ」まで移動させることができるようになっている。なおこのストッパに関しては当該ストッパ１７に限らず、他の方式によるものであってもよい。
次に上記実施形態の作用を説明する。
通常の操業時には、図１、図３に示すようにスライドケース４のローラ１３１、１３２が面圧負荷部材１０、１０の下辺１０ｂ、１０ｂの上面に載置され、圧縮バネ１２、１２の弾発力により面圧負荷部材１０、１０を介してスライドケース４は上方へ押し上げられる力を受け、これによりスライドプレート５が固定プレート３に所定の面圧をもって圧接されている。
また基枠２とスライドケース４のロッド連結部４ａとの間にストッパ１７を進出させて介在させておき、不用意にスライドケース４が「交換位置Ｃ」へ移動することがないようにしておく。
図３は固定プレート３とスライドプレート５とのノズル孔３ａ、５ａが整合していて溶融金属流出時の状態を示しており、この状態から溶融金属の流出を止めるには、シリンダ７を作動してロッド７ａを伸長させ、スライドケース４を「全閉位置Ｂ」へ移動させることによりノズル孔３ａ、５ａの位置が非合致となり、溶融金属の流出が停止される。
このスライドプレート５の「全開位置Ａ」から「全閉位置Ｂ」への移動中にも前記面圧負荷部材１０、１０により常にスライドプレート５が固定プレート３に所定の面圧で圧接された状態が維持されており、漏鋼や空気の侵入が防がれる。
シュートノズル６やスライドプレート５が溶損したような場合、その交換を行うことになるが、その場合にはまずストッパ１７を後退させて基枠２とスライドケース４のロッド連結部４ａとの間から抜き出し、次いでシリンダ７のロッド７ａを短縮作動してスライドケース４を「交換位置Ｃ」へ移動させる。
この位置へ至ると、スライドケース４のローラ１３１、１３２は面圧負荷部材１０、１０の下辺１０ｂ、１０ｂの末端１０ｃおよび切欠部１４からそれぞれ外側へ脱出し、これにより図５のようにスライドケース４はシャフト１５を中心に外側へ旋回可能となり、スライドケース４を外へ旋回させた後、スライドプレート５およびシュートノズル６を矢印Ｐ方向へ抜き外し、新たなシュートノズル、スライドプレートをセットして再びスライドケース４をそのローラ１３１、１３２が面圧負荷部材１０の下辺１０ｂの上面のレベルまで押し込んだのちシリンダ７のロッド７ａを伸長作動させることにより操業状態に戻すことができる。
次いでストッパ１７を前進させて基枠２とスライドケース４側との間に介在させ、爾後の操業に入る。
図６、図７は本発明の変形例として、前述の実施形態における面圧負荷部材１０とスライドケース４に設けられた支持部材としてのローラ１３１、１３２との配置関係を逆にした場合の一実施形態を略示するものである。
すなわち面圧負荷部材１０の下辺１０ｂの位置にローラ１３１、１３２が軸支される一方、基枠１０の突縁１１の下部位置のスライドケース４に前記ローラ１３１、１３２と対応してレール状の支持部材２０、２０が設けられている。
この支持部材２０、２０は、ローラ１３１、１３２の上面側へ進入しやすくするため移動方向（矢印方向）先端部下面が傾斜面２０ａ、２０ａとされており、スライドケース４の前記矢印方向への移動により支持部材２０、２０がローラ１３１、１３２の上面側へ進入して面圧負荷部材１０を圧下させ、弾性体１２を撓ませて固定プレート３とスライドプレート５との摺動面間に所定の面圧が負荷されるようになされたものである。
この実施形態においても、前述の実施形態と同等の作用効果を得ることができる。
なお図示の実施形態においては、二層式のスライドバルブ装置に本発明を適用した場合を示したが、三層式のスライドバルブ装置に対しても適用し得ることは勿論である。
本発明によるスライドバルブ装置の一実施形態を示す側面図。 同、下面図。 図２のＸ−Ｘ断面図。 図２のＹ−Ｙ断面図。 スライドケースを外側へ旋回させた状態を示す断面図。 本発明の他の実施形態を示す一部の側面図。 図６のＺ−Ｚ断面図。
符号の説明
１ 溶融金属容器
２ 基枠
３ 固定プレート
４ スライドケース
５ スライドプレート
６ シュートノズル
７ シリンダ
１０ 面圧負荷部材
１０ａ 上辺
１０ｂ 下辺
１０ｃ 末端
１０ｄ、１０ｅ 傾斜面
１１ 突縁
１２ 弾性体としての圧縮バネ
１３１、１３２ ローラ
１４ 切欠部
１５ シャフト
１６ 軸受部
１７ ストッパ
２０ 支持部材
２０ａ 傾斜面

Claims (5)

  1. 溶融金属容器の底部下面に固着される基枠内に組み込まれた固定プレートと、この固定プレートの下部にあって移動可能に設けられ内部にスライドプレートが組み込まれるとともにシュートノズルを懸吊支持するスライドケースと、このスライドケースを移動させる駆動手段とを備え、前記スライドケースを移動させて前記固定プレートのノズル孔に対し前記スライドプレートのノズル孔を合致・非合致とすることにより溶融金属の流出を制御するスライドバルブ装置において、
    前記基枠の側部に突設された突縁およびスライドケースの側部下面を抱含し得る断面略コ字状を有する左右一対の面圧負荷部材を具有し、
    この面圧負荷部材の上辺と前記基枠の突縁上面との間に弾性体が介装され、
    前記面圧負荷部材の下辺上面で前記スライドケースの側部を支持するよう構成され、前記スライドケースの両側部に前記面圧負荷部材の下辺上面に載置されて該スライドケースを移動自在に支持する少くとも片側２個ずつのローラが装着されており、
    前記弾性体の弾性力により前記面圧負荷部材を上方へ付勢し、その下辺でスライドケースを上方へ付勢して前記固定プレートとスライドプレートとの摺接面を所定の面圧をもって圧接させるようにした
    ことを特徴とする鋳造設備におけるスライドバルブ装置。
  2. スライドケースの移動方向一側部に設けられた軸受部を前記基枠に固設されたシャフトに摺動自在に挿通して該スライドケースが外側へ旋回動自在に構成され、前記面圧負荷部材の下辺には一方のローラが該下辺の末端から外れるとき他方のローラが脱出する切欠部が形成されており、前記下辺の末端および前記切欠部からローラが脱出したとき前記スライドケースが前記シャフトを中心に外側へ旋回するように構成されている請求項１記載の鋳造設備におけるスライドバルブ装置。
  3. 前記面圧負荷部材の下辺の末端および切欠部へ至る上面がこれら末端および切欠部へ向けて下り傾斜する傾斜面とされている請求項２記載の鋳造設備におけるスライドバルブ装置。
  4. 前記スライドケースをスライドさせる駆動源によるストロークを規定するストッパを備え、このストッパを作用させることにより溶融金属流出を制御するストロークに、ストッパを外したとき前記スライドケースを外側へ旋回動させ得るストロークにそれぞれ切り換えるようになされている請求項２〜３のいずれか１項記載の鋳造設備におけるスライドバルブ装置。
  5. 溶融金属容器の底部下面に固着される基枠内に組み込まれた固定プレートと、この固定プレートの下部にあって移動可能に設けられ内部にスライドプレートが組み込まれるとともにシュートノズルを懸吊支持するスライドケースと、このスライドケースを移動させる駆動手段とを備え、前記スライドケースを移動させて前記固定プレートのノズル孔に対し前記スライドプレートのノズル孔を合致・非合致とすることにより溶融金属の流出を制御するスライドバルブ装置において、前記基枠の側部に突設された突縁およびスライドケースの側部下面を抱含し得る断面略コ字状を有する左右一対の面圧負荷部材を具有し、この面圧負荷部材の上辺と前記基枠の突縁上面との間に弾性体が介装され、前記面圧負荷部材の下辺にローラが設けられるとともに前記スライドケースの支持部材が前記ローラ上を移動可能とするレール状とされており、前記弾性体の弾性力により前記面圧負荷部材を上方へ付勢し、その下辺のローラを介してスライドケースを上方へ付勢して前記固定プレートとスライドプレートとの摺接面を所定の面圧をもって圧接させるようにしたことを特徴とする鋳造設備におけるスライドバルブ装置。
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